李四光

2019-06-26 【地质大学】

   李四光是我国著名的地质学家、古生物学家,是中国地质力学的创始人。

  李四光,原名李仲揆,1889年出生于湖北省黄冈县。1904年初留学日本,考入大阪高等工业学校,学习造船机械。1910年回国。在日本期间他加入了中国同盟会,是同盟会中年龄最小的会员,孙中山先生见其年轻,勉励他“努力向学,蔚为国用”。对他的成长起到重要的作用。辛亥革命失败,李四光面对中国落后纷乱的现实,愤然辞去了湖北省实业司司长的职务。李四光觉得自己的年龄还不算太大,可以再读10年书,积蓄一分力量,来报销中华民族。1913年他获官费保送留学英国,进入了伯明翰大学。先学了一年采矿,后来转入了理科地质系,专攻地质学。

  李四光的学习态度是认真的,为什么改学地质学呢,其间有一个认识的过程。他认为学以致用,是用自己的才能报销祖国的方法。本来,他想继续学习造船,但造船离不开钢铁,而钢铁的获得必须先搞冶炼,所以他决定学习采矿转而学习地质。他的转变受科学救国思想支配的。1918年,李四光通过了毕业论文《中国之地质》的答辩,获自然科学硕士学位。1919年接受北京大学蔡元培先生的聘请,1920年回国。

  李四光在地质学研究中取得的成果是多方面的。其中古生物科化石的分类研究、中国第四纪冰川学的奠基和创立地质力学是他的主要成就。

  20年代初期,李四光在地质调查过程中,首次在太行山麓和大同盆地发现了第四纪冰川的遗迹。为此他撰写了《华北挽近冰川作用的遗迹》一文,于1922年在英国的《地质杂志》上发表,这是中国学者关于中国第四纪冰川研究的第一篇论文。然而他的论文发表后,没有得到更多的支持,多数学者都持怀疑态度。因为缘于当时地质学理论、方法上的传统影响和大多数人形成的习惯认识,认为在华北挽近地质时期,正是处于干旱条件下,沙漠广布,似乎不大可能产生过冰川作用。但是对于自己的发现,李四光坚持自己的观点。

  在30年代,他在长江中下游地区做地质调查中,先后在庐山、黄山、九华山以及天目山等地又发现了大量的第四纪冰川遗迹,同时认为庐山是“中国第四纪冰川的典型地区”。他将这些获得的第一手资料,经过了认真的分析研究,坚定了自己的发现和认识,先后发表了《扬子江流域之第四纪冰期》、《关于研究长江下游问题材料》、《安徽黄山之第四纪冰川现象》等文章,成为中国第四纪冰川学研究的肇始者。由于战乱,他写于1937年的系统探求研究、整理他的发现和观点的《冰川之庐山》一书到1947年才得以正式出版。在这部专著中,他认真总结了中国第四纪冰期、冰川形成的历史过程,系统全面地论证了庐山的冰川遗迹,将其划分为三个亚冰期和两个间冰期,同时还对照阿尔卑斯山的冰期做了比较。李四光的研究为中国第四纪冰川学的建立,奠定了初步的基础。40年代,李四光又在贵州高原、川东、鄂西、湘西、桂北等地发现了大量的第四纪冰川作用的遗迹。解放后,李四光亲自领导了第四纪冰川的研究,使中国第四纪冰川学得到提高和发展。

  早在20年代初期,李四光在煤田地质调查过程中,深切地感到含煤地区不易划分是一个很大的问题,为了解决这个问题,他采集了石炭二叠纪地层中大量的科化石标本,进行切片研究。,其外壳的形状似纺锤,所以日本的学者就将之称为纺锤虫,李四光在研究中为它起了中国的名字“”。因在古生物学中属于原生动物门伪足纲有孔虫目的一个科,由此,就将其直称为“科”了。对科的研究在国外虽有几十年的历史,但在中国还没有人进行,无疑,李四光成为在中国研究科的第一人。通过对大量科化石的研究鉴定,李四光创立了一套科化石鉴定的标准。这套标准直观简练,他在坐标纸上用若干的曲线将的主要特征表现出来,既有定性概念,又有定量概念,按照这个标准,既可以减少文字的描述,又提高了鉴定的准确性和科学性。这套包括10个标准在内的鉴定方法,是一个创新,长期以来一直被中外学者所采用或部分采用。李四光运用这个方法,对中国北部的科化石进行了系统的研究,鉴定出20多个新属,在1927年完成了第一部专著《中国北部之科》。

  在李四光的地质学研究生涯中,创立地质力学是他对地球科学最大的贡献。他根据地质学的一般理论和已有的概念结合中国大陆及亚洲地质的实际,同时参考其他各个大陆的情况,创立了这门边缘学科。李四光称:“地质力学是一门边缘科学,它的一条腿站在地质学方面;另一条腿站在力学方面”,对这个学科作了形象的解释。1926年,他发表了《地球表面形象变迁之主因》这篇论文,对地球的演变及规律发表了看法,加入了当时国际上关于地壳运动问题是垂直运动还是水平运动的讨论。李四光认为,当把地球假想为一个理想的旋转椭球体,并暂时只是考虑它的表面为很薄的一层,当这个椭球体围绕着南北短轴进行旋转时,其扁度会随转速的改变而发生变化,在转速达到一定量的时候,椭球体表面的物质,会整体的被水平力推向赤道,按照力学计算,这个水平力是从两极至南、北纬45度不断增加的,然后从这个位置逐渐向赤道减少,在赤道和两极均为零。由此推断,就可以预见在南、北半球连续伸展的大陆上会产生走向与赤道平行的长条山脉,这将是一个必然的结果。当大陆整体向赤道挤压前进运动时,在某些地带或地点,遭到了对称或不很对称的阻力的时候,会出现扭动的形迹,这应当是一种比较普遍的现象,他认为地球自转速率变化的原因是缘于地球内部的重力作用。

  对地质力学的研究,倾注了李四光几十年的心血。在他的认识过程中,把应力学引入到地质学之中,用力学的观点研究地壳构造和地壳运动的规律,建立了构造形式和构造体系的概念和理论,创立了地质力学这门新兴的边缘学科。继他在20年代发表《地球表面现象变迁之主因》开始至60年代发表《地质力学概论》专著,其间几十年的时间,他发表了大量有关地质力学研究的文章,标志着地质力学的发展过程。1972年出版了他的最后一部著作《天文、地质、古生物资料摘要(初稿)》,其中第七部分《地壳构造与地壳运动》是全书的重点,也是李四光地质力学理论的精华。

  李四光在地质学研究方面的成果是多方面的,这缘于他治学的严谨和敢于创新的精神,他积极的思维,视野开阔,不受已有学说的影响,敢于向旧有的理论进行挑战,是取得成就的主要原因。李四光是国内外知名的地球科学家,为中国的矿产普查、资源调查、油田的开发、铀矿的开发和地震的研究,都作出了重大贡献。1971年逝世。

陈宝国供稿